Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Н Я с = 4о
Отпуск закаленного чугуна
Отпуск закаленного чугуна необходим для снятия внутренних напряжений снижения твердости, повышения прочности и пластичности (фиг. 136—138)
При низких температурах отпуска (до 180° С) происходит снятие внутренних напряжений, и заметных изменений в твердости закаленного чугуна не наблюдается
Повышение температуры отпуска вызывает понижение твердости. ^5
Кремний и легирующие элементы, а *00
также магний повышают стойкость чугуна против отпуска.
кГ/мм2
60
Ї0
20
§1 &
s
/ /V Ч
—J
j
!
н6
600
кГм/^2
200 -
0,6 0,6 0,3
о
150 260 370 Ш СС
Температура отпуска
Фиг. 136. Влияние температуры отпуска на механические свойства закаленного чугуна с шароимдным графитом (33).
350
300
250
200
О 0,5 1 45 2 2^ vac
Влсмя Выдержки при отпуске
Фиг. 137. Влияние длительности выдержки при отпуске на механические свойства закаленного серого чугуна: / — отпуск при 500° С; 2 — отпуск при 550° С: 3 — отпуск при С50° С.
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЧУГУНА
79
Для деталей конструкционного типа в зависимости от требуемых свойств отпуск чугуна производится в интервале температур 400—600° С, для деталей, работающих п.i износ, — около 250—300° С. Выдержка при температуре отпуска должна составить примерно 1 час на каждые 25 мм толщины отливки
Нас
Фиг. 138. Влияние температуры отпуска (пы- ^ держка при отпуске — 1 час) на твердость закаленных чугунов: /—3 — перлитный, пер-литно-ферритный и ферритный чугуны с шаровидным графитом; 4 — серый перлитный 35
чугун [14].
25
*00 300 500 °С
Температура отпуска
Отпуск чугунов. легированных хромом и никелем, в пределах 500—550° С приводит к отпускной хрупкости и снижает их ударную вязкость.
В табл 37 приведены данные [41, характеризующие влияние отпуска на механические свойства серого чугуна, применяемого для гильз цилиндров двигателей ипутреннего сгорания
37. Изменение предела прочности при растяжении и твердости гильз
цилиндров при термической обработке
Термическая обработка алл п кГ/ЛШ" вр
Литое состояние .......... Нормализация ........... Закалка .............. Закалка и отпуск: W при 150ч С 2 часа........ • 180° С 2 „......... . 230° С 1 час ......... . 320° С 1 .......... 25,9—28,0 26.9—30,1 19,6—25,2 23,1—27,3 25,2—28,0 27,3-30,1 31,5—39.2 217—248 570—650 530—610 500-570 470—530 450—500
Азотирование
Процесс состоит в насыщении поверхности деталей азотом в среде диссоциированного аммиака (степень диссоциации около 30%) при температуре 550—580° С | течение 30—70 час. При этом образуется износостойкий, коррозионностойкий (в воздушной среде) диффузионный слой с повышенной твердостью и толщиной до 0,4 мм.
Для повышения только антикоррозионных свойств чугуна процесс азотирования ведется при температуре 500—700° С в течение 0,5—1 часа с образованием слоя толщиной до 60 мк.
Для получения азотированного слоя твердостью до Ип — 1000 рекомендуется применение чугунов, легированных хромом, молибденом, алюминием, ванадием, титаном |361. "Указанные элементы образуют стойкие дисперсные нитриды. Углерод и кремний не оказывают значительного влияния па твердость слоя Кремний несколько уменьшает глубину слоя, а хром повышает ее. Составы некоторых чугунов, применяемых для азотирования, приведены в табл 38
Для получения стабильного и однородного по твердости азотированного слоя необходимо иметь сорбитообразное строение металлической основы чугуна. Фер-рнтные чугуны и чугуны, имеющие отбел, должны перед азотированием подвергаться предварительной термической обработке — нормализации или закалке и высокому от пуску при 600° С,
80
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ* О СТРУКТУРЕ И ТЕРМООБРАБОТКЕ ЧУГУНА
38. Составы чугунов, подвергаемых азотированию |2]
Тин отливок Содержание элементов и 1
С Si Мп AI Ст Mo
Центробежное
литье из серого
чугуна ..... ? 5—2,65 2,5-2,7 0,5 —0,65 0,8—1,0 1,3—1.5 0.15—0.2
ТО ЖЄ • . • ¦ . 2,4—2.65 2,4—2.6 0,55—0.65 1,2-1,5 1,5—1,8 -
Отливки из се-
рого чугуна ь
песчаные формы . 2,97 1,54 0,58 1,0 0,36 0,73
2,62 2,44 0,60 1,37 1,58 -
Отливки из ков-
кого чугуна . . . 2,50 0,90 0,32 ко 0.75 0,40
При азотировании происходит изменение размеров детали (увеличение объема); которое является стабильным и учитывается при изготовлении заготовок.
Азотирование обычных серых чугунов пока не нашло широкого применения из-за длительности процесса, оно применяется в целях повышения износостойкости гильз цилиндров и других деталей некоторых двигателей внутреннего сгорания Азотированные гильзы характеризуются высоким сопротивлением износу (фиг. 139).
Нп 600
ММ 0,06
0,02 О
Й
A r А
/¦г _ к3
20000 ШОО 60000КМ
пробег
600 650 700
Температура азотирования
Фиг. 139. Влияние азотирования на нанос чугунных гильз: У — из нелегироианного серого чугуна; 2 — из хромистого чугуна; 8 — после азотировании |7|.
Фиг. НО. Зависимость микротнер-дости магниевого чугуна (/) и углеродистой стали (2) от температуры азотировании (выдержки 1 час) 125].
